Categories
Kiến thức đầu tư

Truyền số liệu: Phổ tầng của tín hiệu

Tại quảng bá, tin tức , dữ liệu là toàn bộ các gì cần trao đổi, chúng thực sự có thể là tiếng nói, hình ảnh, tập hợp những con số, những ký hiệu, những đại lượng đo lường . . . được mang vào máy phát để phát đi hay nhận được ở máy thu.

Tín hiệu chính là tin tức đã được giải quyết để thực sự có thể truyền đi trên bộ máy nội dung.

Việc giải quyết gồm có chuyển đổi, mã hóa , điều chế.

Chuyển đổi là biến những tin tức dưới dạng không điện trở thành tín hiệu điện.

Mã hóa là gán cho tín hiệu một đáng giá nhị phân , đặc trưng bởi những mức điện áp cụ thể để thực sự có thể truyền trên kênh truyền , phục hồi ở máy thu.

Điều chế là sử dụng tín hiệu cần truyền để làm thay đổi một thông số nào đấy của một tín hiệu khác, tín hiệu này thực hiện vai trò đưa tín hiệu cần truyền đến nơi thu nên được gọi là sóng đưa (carrier wave). Mục tiêu của sự điều chế là dời phổ tần của tín hiệu cần truyền đến một vùng phổ tần khác phù hợp với thuộc tính của đường truyền , đặc biệt là thực sự có thể truyền cùng lúc đó nhiều kênh cùng một thời điểm (đa hợp phân tần số).

Chương này nhắc đến sự điều chế , mã hóa. Tuy nhiên trên hết, chúng ta cần khêu gợi lại một vài thuộc tính của tín hiệu qua việc đo đạt tín hiệu không sin thành tổng của những tín hiệu hình sin , chú ý đến sự kết nối tần số-thời gian của tín hiệu.

Tại một bộ máy nội dung hiện hữu 3 dạng tín hiệu với phổ tần không giống nhau:

– Loại thứ đặc biệt là những tín hiệu có tính tuần hoàn có dạng hình sin hoặc không. Một tín hiệu không sin là tổng hợp của nhiều tín hiệu hình sin có tần số không giống nhau. Thành quả này đạt được bằng cách sử dụng chuỗi Fourier để đo đạt tín hiệu.

– Loại thứ 2 là những tín hiệu không có tính tuần hoàn mà có tính nhất thời (thí dụ như những xung lực), loại tín hiệu này được thăm dò nhờ biến đổi Fourier.

– Loại thứ ba là tín hiệu có tính ngẫu nhiên, không nên diễn đạt bởi một hàm toán học nào. Thí dụ như những loại nhiễu, được thăm dò nhờ phương tiện xác suất thống kê.

Những loại tín hiệu, nói chung, thực sự có thể được xét đến dưới một tại hai lãnh vực :

Lãnh vực thời gian: Tại lãnh vực này tín hiệu được diễn đạt bởi một hàm theo thời gian, hàm này cho phép nắm rõ ràng biên độ của tín hiệu trong mỗi lúc.

Lãnh vực tần số : Tại lãnh vực này người ta để tâm tới sự phân bố năng lượng của tín hiệu theo những thành phần tần số của chúng , được diễn đạt bởi phổ tần.

Tại giới hạn của môn học, chúng ta chỉ nhắc đến hai loại tín hiệu đầu.

Phổ tần gián đoạn

Tín hiệu có tính tuần hoàn giản đơn đặc biệt là tín hiệu hình sin v(t) = Vm sin ( ωt + ϕ ) = Vmsin ( 2πft + ϕ )

Tín hiệu này có phổ tần là một vạch độc nhất có biên độ Vm trong tần số f (H 2.1)





(H 2.1)

Những dạng tín hiệu tuần hoàn khác thực sự có thể đo đạt thành tổng những tín hiệu hình sin, như vậy phổ tần của chúng phức tạp hơn, gồm nhiều vạch ở những tần số không giống nhau.

Tín hiệu thường hay gặp có dạng hình chữ nhựt mà bởi phép đo đạt thành chuỗi Fourier ta thấy phổ tần gồm có nhiều vạch ở những tần số căn bản f , những họa tần 3f, 5f, 7f …. (H 2.2).





(a) (b)

(H 2.2)

Tín hiệu (H 2.2.a) đo đạt thành chuỗi Fourier:

v =

.

Với ω = 2π / T =2π f

T & f lần lượt là chu kỳ , tần số của tín hiệu chữ nhựt.

Chú ý , nếu dời tín hiệu (H 2.2.a) lên một khoảng V theo trục tung thì phổ tần có thêm thành phần một chiều (H 2.3)





(a) (H 2.3) (b)

v = V +

Xét hoàn cảnh chuỗi xung chữ nhựt với độ rộng τ << T , ta có tín hiệu , phổ ở (H 2.4).

v=

với x = πτ/ T





(a) (H 2.4) (b) Phổ tần tại hoàn cảnh τ = 0và1T Cảm thấy biên độ của họa tần thứ n nắm rõ ràng bởi Vn =

(H 2.4.b) là phổ tần của tín hiệu (H 2.4.a) cho hoàn cảnh τ = 0và1 T. Tại hoàn cảnh này tần số đầu tiên của tín hiệu có biên độ đạt trị 0 là 10f.

Nếu coi băng thông BW của tín hiệu là khoảng tần số mà biên độ tín hiệu đạt đáng giá 0 đầu tiên (vì năng lượng tín hiệu tập trung tại khoảng tần số này) ta có:

BW nắm rõ ràng bởi:

sin(nx) = 0

nx = π ⇒ nπτ / T = π ⇒ n / T = 1/τ

hay BW = nf = n/T = 1/τ

Phổ tần liên tục

Đối với chuỗi xung ở trên khi T càng lớn khoảng cách phổ vạch càng thu hẹp lại , khi T → ∞, chuỗi xung trở nên một xung độc nhất , phổ vạch trở nên một đường cong liên tục có dạng bao hình của biên độ phổ trước đó (H 2.5).

Đường cong nắm rõ ràng bởi:

V(f) = Vτ 

(a) (b)

(H 2.5)


Nguồn: voer.edu.vn

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *